Системи цифрової обробки сигналів і зображень
Спеціальність: Інформаційні управляючі системи та технології
Код дисципліни: 7.122.01.E.019
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Автоматизовані системи управління
Лектор: д.т.н., проф. Цмоць Іван Григорович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
Загальні компетентності:
1. Здатність навчатися, сприймати знання в предметній області та інтегрувати їх із уже наявними.
2. Здатність продукувати нові ідеї, проявляти креативність, здатність до системного мислення.
3. Набуття гнучкого способу мислення, який дає можливість зрозуміти й розв’язати проблеми та задачі, зберігаючи при цьому критичне відношення до усталених наукових концепцій.
4. Знання та розуміння предметної області та її фахових особливостей.
Фахові компетентності:
1. Базові знання фундаментальних наук в обсязі, необхідному для освоєння загально-професійних дисциплін.
2. Базові знання наукових понять, теорій і методів, необхідних для розуміння принципів роботи та функціонального призначення компонент інформаційних управляючих систем.
3. Уміння класифікувати, систематизувати та описувати процеси пов’язані з функціонуванням інформаційних управляючих систем шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання;
4. Здатність формулювати раціональні та ефективні за вартістю і часом рішення з використанням методів та засобів інформаційних технологій при проектуванні інформаційних систем.
5. Здатність вибирати і використовувати відповідні моделі процесів і програмне середовище для проектів, пов'язаних з традиційними програмними продуктами, а також новими сферами застосування.
Фахові компетентності професійного спрямування:
1. ФКС 1.1. Здатність використовувати теоретичні та прикладні знання в галузі комп’ютерних наук та інформаційних технологій для розроблення інтелектуальних інформаційних компонентів та синтез на їх основі інформаційних управляючих систем.
2. ФКС 1.4. Здатність використовувати та впроваджувати нові технології при створенні та модернізації інформаційних управляючих систем, зокрема з метою підвищення їх конкурентоспроможності
3. ФКС 1.5. Здатність ефективно використовувати інструментарій і технології сучасного менеджменту в управлінні підприємствами і установами та їх функціонуванні.
Результати навчання: - знати алгоритми цифрової фільтрації, швидкі алгоритми тригонометричних перетворень та алгоритми попереднього опрацювання зображень, сучасну елементну базу, базові структури, принципи побудови, методи проектування та дослідження апаратно-програмних компонентів комп’ютеризованих систем цифрової обробки сигналів і зображень;
- уміти використовувати сучасні алгоритми та елементну базу для розробки спеціалізованих апаратно-програмних компонентів комп’ютеризованих систем цифрової обробки сигналів і зображень.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - перереквізити:
Основи цифрової обробки сигналів;
- кореквізити :
Системи технічного зору
фрової та медіанної фільтрації, кореляції, дискретних ортогональних тригонометричних перетворень та обробки зображень. Набуваються знання з розробки та дослідження характеристик програмно-апаратних компонентів комп’ютеризовані системи цифрової обробки сигналів і зображень.
Короткий зміст навчальної програми: У дисципліні комп’ютеризовані системи цифрової обробки сигналів і зображень розглядається галузі застосування таких систем, класифікація сигналів і їх типи. Вивчаються базові структури процесорів, сучасна елементна база, алгоритми цифрової та медіанної фільтрації, кореляції, дискретних ортогональних тригонометричних перетворень та обробки зображень. Набуваються знання з розробки та дослідження характеристик програмно-апаратних компонентів комп’ютеризовані системи цифрової обробки сигналів і зображень.
Опис: 1. Вступ. Визначення, розмірність і опис сигналу. Класифікація та типи сигналів. Шуми та завади. Операції перетворення типу сигналів.
2. Галузі застосування комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів і зображень
3. Структура та компоненти системи цифрової обробки сигналів і зображень
4. Алгоритми та структури цифрових і медіанних фільтрів. Алгоритми кореляції.
5. Алгоритми та структури процесорів дискретного перетворення Фур’є
6. Алгоритми та структури процесорів швидкого перетворення Фур’є комплексної послідовності за основою два, чотири та за розщепленою основою два-чотири.
7. Алгоритми та структури швидкого дискретного перетворення Хартлі. Алгоритми та структури швидких дискретних косинус і синус-перетворень Фур’є
8. Алгоритми обробки зображень
9. Операційний базис комп’ютерних систем обробки сигналів і зображень.
10. Елементна база комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів і зображень
11. Базові структури та принципи побудови комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів і зображень. Особливості структурної організації пам’яті комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів і зображень.
12. Засоби реалізації алгоритмів і підходи до побудови комп’ютерних систем обробки сигналів і зображень.
13. Спеціалізовані комп’ютерні системи обробки сигналів і зображень. Інтерфейси комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів і зображень
14. Методи проектування комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів і зображень
15. Оцінка основних параметрів комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів і зображень
Методи та критерії оцінювання: Екзамен, поточний контроль, реферати та презентації.
Критерії оцінювання результатів навчання: - поточний контроль (40%): презентації, реферати, усне опитування, контрольна робота;
- підсумковий контроль (60%): екзамен - письмово-усна форма.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: - Д.Д. Пелешко, Р. О. Ткаченко, І. Г. Цмоць, І. В. Ізонін. Вибрані методи передискретизації цифрових зображень. Монографія. Львів: «ГАЛИЧ-ПРЕС», 2019. – 200 с.
- Айфичер, Джервис: Цифровая обработка сигналов. Практический подход. Вильямс, 2018 г. 992 с. https://www.labirint.ru/books/534959/
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).